- การประมวลผลบนคลาวด์คืออะไร›
- ฮับแนวคิดการประมวลผลบนคลาวด์›
- พื้นที่จัดเก็บ
พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกคืออะไร
พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกคืออะไร
พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกเป็นเทคโนโลยีที่ควบคุมพื้นที่เก็บข้อมูลและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล มันต้องใช้ข้อมูลต่างๆ เช่น ไฟล์ หรือการนำเข้าข้อมูล และแบ่งออกเป็นกลุ่มที่มีขนาดเท่าๆ กัน จากนั้นระบบ Block Storage จะจัดเก็บ Data Block ไว้บนที่จัดเก็บข้อมูลทางกายภาพพื้นฐานในลักษณะที่ปรับให้เหมาะสำหรับการเข้าถึงและการดึงข้อมูลอย่างรวดเร็ว นักพัฒนาต้องการ Block Storage สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการเข้าถึงข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ รวดเร็ว และเชื่อถือได้ คิดว่าการจัดเก็บข้อมูลแบบบล็อกเป็นช่องทางตรงไปยังข้อมูลมากขึ้น ในทางกลับกัน พื้นที่จัดเก็บไฟล์มีชั้นพิเศษที่ประกอบด้วยระบบไฟล์ (NFS, SMB) เพื่อประมวลผลก่อนเข้าถึงข้อมูล
อะไรคือประโยชน์ของพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อก
องค์กรต่าง ๆ ใช้ Block Storage เนื่องจากมีข้อดีดังต่อไปนี้
ประสิทธิภาพ
เมตาดาต้าเป็นข้อมูลเพิ่มเติมที่อธิบายข้อมูลหลักที่มีอยู่ในระบบจัดเก็บข้อมูล Block Storage ใช้เมตาดาต้าแบบจำกัด แต่อาศัยตัวระบุที่ไม่ซ้ำกันซึ่งกำหนดให้กับแต่ละบล็อกสำหรับการดำเนินการอ่าน/เขียน ซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการถ่ายโอนข้อมูลและช่วยให้เซิร์ฟเวอร์สามารถเข้าถึงและดึงข้อมูลพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากเมตาดาต้าของพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกมีจำกัด พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกจึงให้เวลาแฝงที่ต่ำมากซึ่งจำเป็นสำหรับเวิร์กโหลดที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่ไวต่อเวลาแฝง เช่น ฐานข้อมูล ยกตัวอย่างเช่น Viasat ใช้ Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS) เพื่อบันทึกอัตราการโอนถ่ายข้อมูลสูง (มีการทำธุรกรรมสูง) และทำการปรับต้นทุนการจัดเก็บให้เหมาะสม องค์กรต่างๆ ใช้ Amazon EBS เพื่อให้มีประสิทธิภาพและต้นทุนที่เหมาะสม ปรับขนาดได้และมีความคล่องตัว อีกทั้งยังสามารถปกป้องข้อมูลได้ด้วย EBS Snapshots
สถาปัตยกรรมพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกมีหลากหลายเส้นทางที่นำไปยังข้อมูลได้ แต่เส้นทางที่นำไปยังพื้นที่เก็บข้อมูลไฟล์จะมีเพียงเส้นทางเดียว นั่นจึงเป็นเหตุผลที่แนะนำให้ใช้พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกกับแอปพลิเคชันที่มีประสิทธิภาพสูง
ความยืดหยุ่นและความสามารถในการปรับขนาด
อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกไม่ได้ถูกจำกัดเฉพาะสภาพแวดล้อมที่เป็นเครือข่ายแบบใดแบบหนึ่งเท่านั้น สามารถกำหนดค่าแต่ละบล็อกสำหรับระบบปฏิบัติการต่างๆ เช่น Windows หรือ Linux นักพัฒนาสามารถแบ่งปันข้อมูลในหลายสภาพแวดล้อมเพื่อให้แน่ใจว่ามีความพร้อมใช้งานสูง สถาปัตยกรรม Block Storage ยังสามารถปรับขนาดได้สูงอีกด้วย นักพัฒนาสามารถเพิ่มบล็อกใหม่ให้กับบล็อกที่มีอยู่เพื่อตอบสนองความต้องการกำลังผลิตที่เพิ่มขึ้นได้
ปรับเปลี่ยนบ่อย
Block Storage รองรับการเขียนข้อมูลได้บ่อยๆ โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพ แทนที่จะเขียนใหม่ทั้งไฟล์ ระบบจะระบุบล็อกเฉพาะที่ต้องการแก้ไข จากนั้นก็เขียนบล็อกที่เลือกด้วยข้อมูลใหม่ ทำให้พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบบล็อกมีประสิทธิภาพมากสำหรับการจัดการไฟล์ขนาดใหญ่ที่ต้องการการอัปเดตบ่อยๆ
การควบคุมอย่างละเอียด
นักพัฒนาสามารถควบคุมการจัดเก็บข้อมูลบน Block Storage ได้ในระดับสูง ตัวอย่างเช่น พวกเขาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานโดยการจัดกลุ่มข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วลงในบล็อกเฉพาะ และจัดเก็บไฟล์สแตติกที่อื่น วิธีนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ เนื่องจากการอัปเดตอย่างต่อเนื่องมีผลกับบล็อกข้อมูลจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น แทนที่จะเป็นทั้งไฟล์ ตัวอย่างเช่น Block Storage จะช่วยให้คุณมีความยืดหยุ่นในการจัดระดับข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วบน Solid State Disk (SSD) เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด และเพื่อจัดเก็บ Warm Data หรือ Cold Data บนฮาร์ดไดรฟ์ราคาประหยัด (HDD)
กรณีการใช้งานของพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกมีอะไรบ้าง
ด้วยลักษณะเฉพาะของพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อก จึงทำให้เป็นตัวเลือกที่แนะนำสำหรับแอปพลิเคชันการทำธุรกรรมที่เน้น I/O และมีภารกิจสำคัญ Block Storage ถูกนำมาใช้งานอย่างหลากหลาย เช่น งานฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์หรือเชิงธุรกรรม งานฐานข้อมูลอนุกรมเวลา คอนเทนเนอร์ ดิสก์สำหรับบูต และระบบไฟล์ไฮเปอร์ไวเซอร์
เครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูล
นักพัฒนามักจะปรับใช้ Block Storage เป็นเครือข่ายพื้นที่จ้ดเก็บข้อมูล (SAN) SAN เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่ซับซ้อนซึ่งนำเสนอ Block Storage ไปยังระบบเครือข่ายหลายระบบ ราวกับว่าบล็อกเหล่านั้นเป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อในเครื่อง โดยทั่วไปแล้ว SAN จะใช้การเชื่อมต่อระหว่างช่องสัญญาณไฟเบอร์ ในทางตรงกันข้าม Network Attached Storage (NAS) เป็นอุปกรณ์เดียวที่ให้บริการไฟล์ผ่าน Ethernet
สถาปัตยกรรม SAN ประกอบด้วยสามเลเยอร์:
- Host Layer ประกอบด้วยเซิร์ฟเวอร์ที่จัดการการเข้าถึงพื้นที่จัดเก็บข้อมูล
- Storage Layer ประกอบด้วยอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบบล็อกทางกายภาพ เช่น เทปแม่เหล็ก ดิสก์ไดรฟ์ หรือออปติคัลดิสก์
- Fabric Layer เชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์ SAN และพื้นที่จัดเก็บ SAN กับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น สวิตช์ SAN, บริดจ์โปรโตคอล เราเตอร์ สายเคเบิล และอุปกรณ์เกตเวย์
สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่า SAN ใช้ความซ้ำซ้อนโดยใช้การจำลองแบบซิงโครนัสหรือแบบอะซิงโครนัสในระยะทางไกล ซึ่งช่วยลดเวลาหยุดทำงานในกรณีที่ไม่สามารถเข้าถึงที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ได้
สถาปัตยกรรม SAN สามารถทำงานร่วมกับที่จัดเก็บข้อมูลหลายประเภทในสภาพแวดล้อมแบบหนึ่งเดียว รวมถึงการจัดเก็บข้อมูลแบบบล็อกด้วย Block Storage เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงในการจัดเก็บไฟล์บน SAN
คอนเทนเนอร์
นักพัฒนาใช้ Block Storage เพื่อจัดเก็บแอปพลิเคชันที่มีคอนเทนเนอร์ไว้บนคลาวด์ คอนเทนเนอร์เป็นแพ็กเกจซอฟต์แวร์ที่มีแอปพลิเคชันและไฟล์ทรัพยากรสำหรับสำหรับการปรับใช้ในสภาพแวดล้อมการคำนวณ เช่นเดียวกับคอนเทนเนอร์ Block Storage ก็มีความยืดหยุ่น ปรับขนาดได้ และมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกัน เมื่อใช้ Block Storage นักพัฒนาสามารถย้ายคอนเทนเนอร์ระหว่างเซิร์ฟเวอร์ ตำแหน่ง และสภาพแวดล้อมการทำงานได้อย่างราบรื่น
เวิร์กโหลดของการทำธุรกรรม
เวิร์กโหลดของการทำธุรกรรม เป็นลำดับของข้อมูลที่สร้างขึ้น ณ จุดเฉพาะของกระบวนการทางธุรกิจ ตัวอย่างเช่น บันทึกการขาย ข้อมูลบันทึกการดำเนินการ การแจ้งเตือนการเข้าสู่ระบบ ต่างเป็นเวิร์กโหลดของการทำธุรกรรม องค์กรที่ดำเนินธุรกรรมที่ภารกิจและเวลามีความสำคัญ จะจัดเก็บเวิร์กโหลดดังกล่าวไว้ในฐานข้อมูลที่มีเวลาแฝงต่ำ ความจุสูง และมีความทนทานต่อการเสียหาย
Block Storage ช่วยให้นักพัฒนาสามารถตั้งค่าฐานข้อมูลธุรกรรมที่มีประสิทธิภาพ ปรับขนาดได้ และมีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากแต่ละบล็อกเป็นหน่วยในตัวมันเอง ฐานข้อมูลจึงทำงานได้ดีที่สุด แม้ว่าข้อมูลที่เก็บไว้จะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ บล็อกการจัดเก็บข้อมูลแต่ละบล็อกสามารถโฮสต์บนเซิร์ฟเวอร์ต่างๆ ได้ เพื่อป้องกันปัญหาการติดขัดในการเข้าถึง
ในแอปพลิเคชันที่ภารกิจมีความสำคัญ Block Storage จะได้รับการรักษาความปลอดภัยด้วยการทำ Array of Independent Disks (RAID) เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลถูกเก็บไว้อย่างดี ระบบ RAID จะสำรองไฟล์ข้อมูลในที่จัดเก็บข้อมูลสำรองและกู้คืนสำเนาหากดิสก์หลักล้มเหลว ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าแอปพลิเคชันจะไม่หยุดชะงักเมื่อจัดเก็บและเรียกข้อมูลเวิร์กโหลดของธุรกรรมบน Block Storage
การวิเคราะห์และระบบคลังข้อมูล
Block Storage ใช้กับสถาปัตยกรรม HDFS ของ Hadoop (ระบบแฟ้มข้อมูลแบบกระจาย Hadoop) เพื่อจัดเก็บข้อมูลเป็นหน่วยที่กระจายอย่างอิสระ ทำให้การใช้งานแอปพลิเคชันการวิเคราะห์ Hadoop และ Kafka มีประสิทธิภาพ
เครื่องเสมือน
Virtual machine (VM) เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถเรียกใช้สภาพแวดล้อมการทำงานที่แยกต่างหากด้วยทรัพยากรการประมวลผลที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเรียกใช้ระบบปฏิบัติการ Linux บนเดสก์ท็อป Windows ที่มี VM ไฮเปอร์ไวเซอร์เป็นเลเยอร์นามธรรมที่รับผิดชอบในการจัดสรรหน่วยความจำ ไดรฟ์ และการประมวลผลที่จำเป็นเพื่อรันสภาพแวดล้อมการทำงานรอง
Block Storage รองรับไฮเปอร์ไวเซอร์ VM ยอดนิยม ผู้ใช้สามารถติดตั้งระบบปฏิบัติการ ระบบไฟล์ และทรัพยากรการประมวลผลอื่นบนโวลุ่ม Block Storage พวกเขาทำได้โดยการทำให้โวลุ่ม Block Storage เปลี่ยนเป็นระบบไฟล์ VM ซึ่งช่วยให้สามารถเพิ่มหรือลดขนาดไดรฟ์เสมือนและถ่ายโอนที่จัดเก็บข้อมูลเสมือนจริงจากโฮสต์หนึ่งไปยังอีกโฮสต์หนึ่งได้อย่างง่ายดาย
พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกทำงานอย่างไร
ในระบบพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อก คุณสามารถแบ่งข้อมูลออกเป็นบล็อกขนาดคงที่หรือเป็นส่วนๆ ได้ แต่ละบล็อกเป็นพื้นที่เก็บข้อมูลแต่ละส่วน ข้อมูลที่สมบูรณ์ เช่น ไฟล์ข้อมูล ถูกเก็บไว้ในบล็อกหลายบล็อกที่ไม่ต่อเนื่องกัน
ในระบบ Block Storage ไม่ได้มีการรักษาเมตาดาต้าระดับสูง เช่น ประเภทไฟล์ ความเป็นเจ้าของ และการประทับเวลา นักพัฒนาต้องออกแบบตารางค้นหาข้อมูลในระบบแอปพลิเคชันเพื่อจัดการการจัดเก็บข้อมูลลงในบล็อกที่เกี่ยวข้อง แอปพลิเคชันอาจจัดเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการอ่าน/เขียน
การเขียนข้อมูล
ในขั้นตอนการเขียน แอปพลิเคชันจะแยกข้อมูลออกเป็นส่วนๆ มีขนาดเป็นบล็อกๆ มันจะเขียนข้อมูลลงในหลายบล็อกและบันทึกตัวระบุบล็อกลงในตารางค้นหาข้อมูล ตารางค้นหาช่วยให้เซิร์ฟเวอร์คำนวณที่อยู่สัมพัทธ์ของข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในบล็อก
อ่านข้อมูล
เมื่อผู้ใช้ร้องขอไฟล์เฉพาะจากระบบ Block Storage เซิร์ฟเวอร์จะใช้ตารางค้นหาข้อมูลเพื่อกำหนดตำแหน่งที่จัดเก็บข้อมูล จากนั้นแอปพลิเคชันจะดึงข้อมูลจากหลายๆ บล็อกแล้วผสานพวกมันให้เป็นลำดับเดิม
มีพื้นที่เก็บข้อมูลประเภทอื่นแบบใดอีกบ้าง
นอกจากพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกแล้ว ยังมีตัวเลือกการจัดเก็บอ็อบเจกต์และไฟล์อีกด้วย แต่ละประเภทมีข้อดีเฉพาะของตัวเอง
พื้นที่จัดเก็บอ็อบเจกต์
การจัดเก็บในรูปแบบอ็อบเจกต์ เป็นเทคโนโลยีที่เก็บและจัดการข้อมูลในรูปแบบที่ไม่มีโครงสร้าง ซึ่งเรียกว่าอ็อบเจกต์ แต่ละอ็อบเจกต์จะถูกแท็กด้วยตัวระบุที่ไม่ซ้ำกันและมีเมตาดาต้าที่อธิบายเนื้อหาพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น การจัดเก็บในรูปแบบอ็อบเจกต์สำหรับภาพถ่ายจะมีเมตาดาต้าเกี่ยวกับช่างภาพ ความละเอียด รูปแบบ และเวลาที่ถ่าย
นักพัฒนาใช้การจัดเก็บในรูปแบบอ็อบเจกต์เพื่อจัดเก็บข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง เช่น ข้อความ วิดีโอ และรูปภาพ
พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกเทียบกับพื้นที่จัดเก็บอ็อบเจกต์
โซลูชันการจัดเก็บทั้งสองมีประโยชน์โดยขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งาน Block Storage มีเวลาแฝงต่ำและมีประสิทธิภาพสูงในการนำไปใช้งานในด้านต่างๆ คุณสมบัตินี้มีประโยชน์สำหรับพื้นที่เก็บข้อมูลที่มีโครงสร้าง โวลุ่มระบบไฟล์ VM และมีปริมาณการอ่านและเขียนสูง
Object Storage เหมาะสำหรับข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้างจำนวนมาก โดยเฉพาะในกรณีที่ความทนทาน พื้นที่เก็บข้อมูลที่ไม่จำกัด ความสามารถในการปรับขนาด และการจัดการเมตาดาต้าที่ซับซ้อน เป็นปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพโดยรวม
พื้นที่เก็บไฟล์
พื้นที่เก็บไฟล์จะจัดเก็บข้อมูลไว้ในโครงสร้างแบบลำดับชั้นของไฟล์และโฟลเดอร์ ในสภาพแวดล้อมแบบเครือข่าย การจัดเก็บไฟล์มักจะใช้ เทคโนโลยี Network Attached Storage (NAS) NAS ให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูลที่จัดเก็บแบบเครือข่ายในลักษณะเดียวกับฮาร์ดไดรฟ์ในเครื่อง พื้นที่เก็บไฟล์นั้นใช้งานง่ายและให้ผู้ใช้สามารถควบคุมการแชร์ไฟล์ได้
พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกเมื่อเทียบกับพื้นที่จัดเก็บไฟล์
ระบบพื้นที่จัดเก็บไฟล์จะเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมที่เฉพาะเจาะจง ในขณะที่ระบบพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกสามารถรวมเข้ากับระบบปฏิบัติการที่แตกต่างกันได้ File Storage มีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายสำหรับการประมวลผลของผู้ใช้ปลายทาง ในขณะเดียวกัน คุณสามารถเพิ่มบล็อกข้อมูลใหม่ให้กับระบบพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกได้โดยไม่ต้องเพิ่มเวลาแฝงในการปฏิบัติงาน
พื้นที่เก็บอินสแตนซ์
พื้นที่เก็บอินสแตนซ์ให้พื้นที่เก็บข้อมูลระดับบล็อกชั่วคราวสำหรับอินสแตนซ์ของคุณ พื้นที่เก็บนี้อยู่บนดิสก์ที่ต่ออยู่กับคอมพิวเตอร์ที่เป็นโฮสต์
พื้นที่เก็บอินสแตนซ์เหมาะสำหรับการจัดเก็บข้อมูลชั่วคราวที่เปลี่ยนแปลงบ่อยๆ เช่น บัฟเฟอร์ แคช ข้อมูล Scratch และเนื้อหาชั่วคราวอื่นๆ นอกจากนี้ยังมีประโยชน์สำหรับข้อมูลที่จำลองในทั่วทั้งกลุ่มอินสแตนซ์ เช่น กลุ่มเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่ปรับสมดุลโหลด
พื้นที่เก็บอินสแตนซ์ประกอบด้วยพื้นที่เก็บอินสแตนซ์อย่างน้อยหนึ่งรายการ ซึ่งเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบบล็อก ขนาดของพื้นที่เก็บอินสแตนซ์และจำนวนอุปกรณ์ที่มีจะแตกต่างกันไปตามประเภทอินสแตนซ์
AWS สามารถรองรับความต้องการพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกของคุณได้อย่างไร
Amazon EBS เป็นโซลูชันการจัดเก็บข้อมูลแบบบล็อกที่ใช้งานง่าย เหมาะสำหรับเวิร์กโหลดบนระบบคลาวด์ นักพัฒนาซอฟต์แวร์ใช้ Amazon EBS เพื่อให้บริการจัดเก็บข้อมูลที่ใช้งานได้อย่างต่อเนื่องสำหรับเวิร์กโหลดของAmazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)
- Amazon EBSให้โซลูชันการจัดเก็บข้อมูลที่ปรับขนาดได้สูงสำหรับแอปพลิเคชันที่เน้น I/O และมีภารกิจสำคัญ
- Amazon EBS Snapshotsให้วิธีการที่ง่ายและปลอดภัยในการปกป้องข้อมูลของพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อก
- นักพัฒนาสามารถติดตั้งฐานข้อมูลประเภทต่างๆ บน Amazon EBS รวมถึง SAP HANA, Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL, Cassandra และ MongoDB
เริ่มต้นใช้งานพื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกโดยการสร้างบัญชี AWS ฟรีวันนี้